電壓互感器二次反充電技術控制措施

張慶偉，錢俊鳳，毛 強，婁方旭，曾 茗，胡 星，張承模

(1.貴州電網有責任公司貴陽供電局，貴州 貴陽 550002;2.貴州電網有責任公司信息中心，貴州 貴陽 550001)

0 引言

目前雙母線接線方式的PT二次電壓切換裝置，都采用帶自保持電壓切換繼電器完成電壓切換功能，目的是確保一次隔離開關輔助接點接觸不良或PT二次電壓切換裝置電源消失的情況下，保護裝置不會失壓，但同時也帶來了一個弊端，即：在復歸線圈動作不可靠的情況下將出現PT二次并列現象，若進行母線倒閘操作使PT一次停電時易形成PT二次反充電，使得PT二次全部失壓，引起保護裝置誤動或拒動，給人身和設備安全帶來威脅。近年來由于隔離開關輔助觸點接觸不良導致的電壓互感器二次反充電引起的事故事件也較多[1-5]，因此不得不引起重視及深入探討。

1 導致PT二次反充電的原因

由于刀閘輔助觸點常年在戶外運行，溫濕度環境不易控制，運行條件較惡劣，隨著運行年限的增加，刀閘輔助觸點粘連或接觸不良的情況時有發生，而PT二次電壓切換裝置是采用刀閘輔助觸點作為電壓切換的輸入判據，刀閘輔助觸點粘連或者接觸不良往往造成PT二次電壓切換裝置切換的不正確動作導致二次電壓切換異常，特別是由于刀閘輔助觸點不正常引起二次電壓并聯后一次設備停電，容易造成PT二次反充電。

假設將某線路從Ⅰ母倒至Ⅱ母，整個倒閘操作過程和電壓切換情況如表1所示。

從表1可以看出：當線路Ⅰ母刀閘閉合時，二次切換輸出電壓為Ⅰ母電壓；當Ⅰ，Ⅱ母刀閘均閉合時，二次切換輸出電壓為Ⅰ，Ⅱ母二次并列電壓；當Ⅰ母刀閘打開，只有Ⅱ母刀閘閉合時，切換輸出電壓為Ⅱ母電壓。由表1可知：當刀閘輔助觸點能正確反映一次刀閘實際位置時，二次切換電壓能正確反映實際電壓情況。

表1 倒閘操作電壓切換正確情況

在倒閘操作中當步驟2完成后，二次輸出電壓為Ⅰ，Ⅱ母二次并列電壓，若步驟3中刀閘輔助觸點出現問題，可能會導致一次Ⅰ，Ⅱ母線未并列，而二次切換電壓并列的情況，其倒閘操作電壓切換情況如表2所示。

從表2可以看出，在步驟3中Ⅰ母刀閘打開時，由于Ⅰ母刀閘常閉觸點翻轉不到位，未閉合，將導致雙位置切換繼電器1YQJ1，1YQJ2，1YQJ3不能及時復位，仍然處于置位狀態，其常開觸點閉合、常閉觸點打開，此時Ⅰ，Ⅱ母二次電壓通過切換繼電器1YQJ1，2YQJ1的常開觸點并列，輸出電壓為Ⅰ，Ⅱ母二次并列電壓。雖然此時一次Ⅰ母刀閘已經拉開，但是由于刀閘輔助觸點的不正確動作，將使得二次電壓存在并列，此時二次電壓已經不能反映實際一次設備電壓的狀態。若運行人員未注意相關情況，倒閘操作完斷開母聯210時，一次Ⅰ母無電壓，Ⅱ母有電壓，二次由于通過切換繼電器1YQJ1，2YQJ1的常開觸點并列，將向一次Ⅰ母PT反向充電，導致Ⅱ母二次PT空開跳閘，使得全站二次電壓消失，若配置有阻抗保護，有可能導致保護誤動。

2 防止PT二次反充電的措施

為了防止刀閘輔助觸點不正確動作導致的PT二次反充電，南網2017年反措中明確要求：“電壓切換裝置的電壓切換回路及其切換繼電器同時動作信號采用保持(雙位置)繼電器接點，切換繼電器回路斷線或直流消失信號，應采用隔離刀閘常開接點啟動的不保持(單位置)繼電器接點”。

1YQJ2和2YQJ2采用雙位置繼電器，可以在表2步驟3中Ⅰ母刀閘常閉觸點未閉合時發出切換繼電器同時動作告警，提醒運行人員檢查相關回路，減少了一部分造成PT二次反充電的可能性，但當運行人員未注意到相關信號仍然操作斷開母聯210時，還是會發生PT二次反充電，不能從技術手段上確保此類事件的發生。

表2 倒閘操作電壓切換錯誤情況

2.1 監控后臺閉鎖

為防止由于運行人員忽視切換繼電器同時動作信號，斷開母聯210造成PT二次反充電，監控后臺將所有線路電壓切換裝置的切換繼電器同時動作信號做成邏輯，作為操作母聯210的閉鎖條件，并在母聯210操作界面點亮光字牌“切換繼電器同時動作，禁止操作母聯210開關”，閉鎖信號邏輯圖如圖1所示。

圖1 后臺閉鎖母聯遙控分閘邏輯閉鎖

2.2 母聯210操作回路閉鎖

將所有線路電壓切換裝置的切換繼電器同時動作接點(1YQJ2，2YQJ2常開觸點串聯)并聯后啟動中間繼電器KA，將中間繼電器KA的常閉觸點串接在母聯210手跳和遙跳回路中，使得切換繼電器動作時，無法手動斷開母聯210斷路器，防止向一次反充電，其原理如圖2所示。

圖2 線路切換繼電器同時動作二次回路

2.3 加強刀閘常閉常開觸點監視

Ⅰ母刀閘的常開觸點可以通過L1YQJ點燈監視，但Ⅰ母刀閘的常閉觸點沒有相應的監視回路，刀閘常閉觸點未及時閉合會帶來PT反充電隱患和風險，基于此提出應加強對母線刀閘的常開、常閉觸點的有效監視和告警。在常規電壓切換回路的基礎上增加Ⅰ母刀閘的常閉觸點監視非保持繼電器1YQJF4和發光二極管L1YQJB，增加Ⅱ母刀閘的常閉觸點監視非保持繼電器21YQJF4和發光二極管L2YQJB，其原理圖如圖3所示。

從圖3可以看出當Ⅰ母刀閘閉合時，其Ⅰ母刀閘輔助觸點1G常開觸點閉合，L1YQJ燈點亮，1G常閉觸點打開，L1YQJB燈熄滅；當Ⅰ母刀閘打開時，其Ⅰ母刀閘輔助觸點1G常開觸點打開，L1YQJ燈熄滅，1G常閉觸點閉合，L1YQJB燈點亮；增加1G常閉監視燈L1YQJB后，可以方便運行人員在面板上監視刀閘觸點位置是否正確，減少由于1G常閉監視不到位而導致的PT反充電風險。Ⅱ母刀閘監視同Ⅰ母在此不贅述。

圖3 改進的電壓切換原理

同時，增加的Ⅰ母、Ⅱ母刀閘的常閉觸點監視非保持繼電器1YQJF4和2YQJF4，可以與Ⅰ母、Ⅱ母刀閘的常開觸點監視非保持繼電器1YQJF和2YQJF及斷路器位置觸點相組合，將Ⅰ母、Ⅱ母刀閘觸點異常上報至監控后臺，提醒運行人員切換裝置的相關刀閘觸點存在問題，其告警原理如圖4所示。DL為線路斷路器輔助觸點，當斷路器合上時對刀閘位置告警，斷路器分開時刀閘位置告警無意義。當線路斷路器在合位時，Ⅰ母刀閘常開觸點、常閉觸點同時閉合時，為輔助觸點異常狀態，后臺報切換裝置Ⅰ母刀閘位置異常告警；Ⅰ母常開觸點、常閉觸點同時打開時，為輔助觸點異常狀態，后臺報切換裝置Ⅰ母刀閘位置異常告警；Ⅰ母常開觸點、常閉觸點一閉一合時，為輔助觸點正常狀態，后臺不告警。Ⅱ母刀閘異常告警同Ⅰ母，在此不贅述。

對1#韻達快遞塑料包裹袋樣品在相同條件下重復測定5次。測定的紅外光譜吸收峰的峰數、峰位和峰形基本一致(見圖1)，表明利用傅里葉變換紅外光譜儀檢驗快遞塑料包裹袋的方法準確可靠。

圖4 切換裝置Ⅰ母、Ⅱ母刀閘位置異常告警原理

3 結束語

對一種隔離開關輔助觸點接觸不良導致的電壓互感器二次反充電技術控制措施進行了探討，分析了發生PT二次反充電的原因，并提出了監控后臺遙控邏輯閉鎖、母聯分閘回路閉鎖及加強切換裝置母線刀閘觸點監控及告警的措施，從技術手段上減少了由于刀閘輔助觸點不正確動作導致的PT二次反充電的風險，對防止PT二次反充電可起到積極作用，為今后此類系統的設計和應用積累了經驗，具有一定的借鑒意義。

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